[发明专利]一种具有可变参数连续加工与间歇加工的混合流水车间调度方法

权利要求书

1.一种具有可变参数连续加工与间歇加工的混合流水车间调度方法，其特征在于：该方法的实现过程如下，

S1.工件/制造设备/运输设备的时间关系网

工件的多种时间因素组成为：运输前等待时间T^wt、运输时间T^t、加工前等待时间T^wp、准备时间T^r、加工时间T^p、调整时间T^s，当加工阶段是可变参数连续加工时，后一阶段的运输前等待时间和加工前等待时间都为零，可变参数为该阶段的调整时间，当加工阶段是间歇加工时，可调整等待时间合理安排调度计划；加工设备的多种时间因素组成为：加工设备间隔时间T^g、准备时间T^r、加工时间T^p、调整时间T^s；运输设备的多种时间因素组成：运输设备间隔时间T^tg、准备时间T^r；

S2.混合流水车间的完工时间模型

考虑到该混合流水车间的加工阶段有两种类型：具有可变参数连续加工和间歇加工，构建的完工时间数学模型如下：

s.t.

tt_yj＜wt_yj≤tt_ij (4)

et_xj≤rt_ij (5)

et_ij＝st_i(j+1) (6)

et_ij＝st_i(j+1)＝tt_i(j+1)(D_j＝0) (7)

wt_ij＝rt_ij(D_j-1＝0) (8)

其中，公式(1)是以完工时间为目标的数学模型，公式(2)～(10)是约束条件；公式(2)是可变运输前等待时间的约束，公式(3)是可变加工前等待时间约束，公式(4)是同一台运输设备上前后两个工件之间的先后关系约束，公式(5)是同一加工设备上前后两个工件之间的先后关系约束，公式(6)是同一工件的两个加工阶段之间的关系，公式(7)是当前一阶段是连续性加工时同一工件的两个阶段运输之前的关系，公式(8)是当前一阶段是连续性加工时同一工件的两个阶段运输之后的关系，公式(9)是对于不同加工阶段类型的调整时间定义，公式(10)是可变调整时间参数在最大与最小值之间的约束；

S3.混合流水车间的加工质量模型

对于该混合流水车间模型中具有可变参数的连续加工阶段，设定调整时间为可变参数来实现连续性的加工，在实际生产中，热处理连续加工过程以加热炉设备为主，该可变参数调整时间即为加热保温时间，该加热保温时间直接反应出了工件的加工质量，根据实际加工过程保温时间是一个在工艺要求范围内的数值，而最佳保温时间是在最小保温时间和最大保温时间之间的一个值，为保证加热后工件的质量最佳，在工艺要求的保温时间范围内设定最佳保温时间间隔值，优化保温时间间隔从而提高锻件的加热质量，最佳保温时间间隔值表示为：

通过计算实际调度保温时间与最佳保温时间的均方误差，来反映工件实际保温时间和最佳保温时间之间差异程度，构建所有工件的最佳保温时间间隔的均方误差和，即该混合生产中的质量模型如下：

S4.构建混合流水车间调度模型的多目标函数

针对具有可变参数连续加工与间歇加工的混合流水车间调度模型的完工时间、质量模型，建立其多目标优化调度模型，从效率、质量两个方面进行调度优化；效率通过完工时间体现，质量通过最佳保温之间间隔来体现，建立的多目标优化方程如下：

f＝min(T,Q) (13)

s.t.

tt_yj＜wt_yj≤tt_ij (17)

et_xj≤rt_ij (18)

et_ij＝st_i(j+1) (19)

et_ij＝st_i(j+1)＝tt_i(j+1)(D_j＝0) (20)

wt_ij＝rt_ij(D_j-1＝0) (21)

在模型中采用的符号具体如下：

调度方法的基本要求如下，

1)组成：原料储存区、成品储存区、m个加工阶段，m≥2；(m+1)个运输阶段；

2)每个加工阶段具有一个或多个相同的制造设备；

3)每个运输阶段具有一个或多个相同的运输设备，由于运输空间限制，每个运输阶段具有一个运输设备；

4)制造过程考虑n个工件和在m个加工阶段处理，在(m+1)个运输阶段运输；

5)每台制造设备一次只能处理一个工件；

6)每台运输设备一次只能运输一个工件；

7)每个工件每次只能有一台制造设备或一台运输设备处理；

8)加工阶段主要由两种类型组成：具有可变参数的连续加工、具有可变参数间歇式加工；

9)在具有可变参数的连续加工阶段中，要求在该阶段即将完成加工时，存在一个在定义域[c,d]内的可变参数，在调度计划中调整该参数，以保证多种混合加工零件能够合理安排；

10)在具有可变参数间歇式加工阶段中，要求在该阶段完成加工时，通过调整下一阶段的运输前等待时间和加工前等待时间，以保证排产调度，等待时间在定域内[0,+∞]调整。